在亚秒差距层级观察到致密内流气体流入超级黑洞

新的射电望远镜对圆规座星系（Circinus galaxy）的观察生动地描绘了分子气体在该星系的中心如何流入超级黑洞；圆规座星系是最接近银河系的已知星系之一，但人们对其探索甚少。 这些发现第一次报告了某个活动星系核（AGN）的质量吸积和反馈的具亚秒差距空间解析度的有力证据。大多数星系的中心会含有一个超级黑洞（SMBH）。SMBHs 会通过从周围星系中吸积质量而生长。当这种物质向黑洞掉入时，它会被加热并能作为可被观察到的 AGN 而释放能量。先前的研究表明，气体可以作为整个星系的星际介质而被供应至星系的中央区域 —— 即位于星系核 ~ 100 秒差距内的区域。然而，由于该区域的极端紧凑性，人们对黑洞周围最内部区域（<10 秒差距）的气体如何供输知之甚少。Takuma Izumi 和同事用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）射电望远镜对圆规座星系的活跃星核进行了亚毫米级观测，其空间分辨率为 0.5 至 2.6 秒差距，他们还将以往被归档的 Alma 数据为这些观测进行了补充。该方法让 Izumi 等人能够在秒差距层面对分子态、原子态和离子态气体的运动进行研究；研究揭示：在 AGN 的中央秒差距范围中存在一个向内流动的致密分子气体，该气体会在 SMBH 的中心流入。据这些发现披露，黑洞所吞噬的仅是这一分子气体内流中的一小部分（不到3％）。该气体内流的其余部分会被外流的多相气体逐出，从而提供了由 AGN 驱动的可能会影响宿主星系中恒星形成的反馈。尽管所描述的造成次级秒差距吸积的过程仍然未受到充分的约束，但作者认为，引力不稳定性致密气体星盘可能会向星系中央驱动 〜 1 秒差距的吸积。